在4位微处理器或计算机体系结构中，数据路径宽度或最高操作数宽度为4位或半字节。而且，这些架构或微处理器通常还会具有一个匹配的寄存器文件，该寄存器文件的寄存器宽度为4位，地址宽度为4-8位。
1970年代初期，大多数第一批微处理器都具有4位字长。第一个商用微处理器Intel 4004和4040都具有4位字长，但具有8位指令。一些最初的微控制器，例如德州仪器(TI)生产的TMS1000和NEC的μPD751，也具有4位字。4位字被证明是非常有限的，到1974年，人们转向了更大的架构，例如8位和12位架构。
微处理器的出现是偶然的。摩尔(Moore)和诺伊斯(Noyce)于1968年创立的英特尔公司最初专注于为数字计算机创建半导体存储器（DRAM和EPROM）。1969年，一家名为Busicom（日本计算器制造商）的公司与Intel一起设计了一款小型计算器，该计算器需要12个定制芯片。英特尔工程师泰德·霍夫（Ted Hoff）认为，通用逻辑设备可以代替单独的多个组件。这是开发第一个微处理器的第一个想法。微处理器作为计算器设计的主要驱动力起步不大。
Federico Faggin和Stanley Mazor在英特尔将Ted Hoff的想法融入了硬件。结果，我们有了由多个微处理器组成的Intel 4000系列。例如4001（2K ROM），4002（320位RAM），4003（10位I / O移位寄存器）和4004（4位中央处理单元(CPU)）。1971年11月15日，英特尔将4004微处理器推向了全球市场。它设计有2300个晶体管，实际上是4位PMOS芯片。它不是真正的通用微处理器，因为它基本上是为计算器设计的。几乎在同一时期，德州仪器(TI)还开发了4位微处理器TMS1000。作为微处理器专利的发明者和所有人，德州仪器(TI)得到认可。